Netypičtí vzduchoplavci: Úspěšní letci s průsvitnými křídly

Po hmyzu, plazech a ptácích pronikli do vzduchu jako poslední létající savci. Z některých, jako například z letuch (Dermoptera) a veverkám příbuzných poletuch a poletušek (Pteromyinae), se vyvinuli přeborníci v pasivním klouzavém letu z vyvýšených míst. Jedinými skutečně aktivními letci mezi savci se stali letouni (Chiroptera) vybavení blanitým křídlem. 

O evoluční úspěšnosti letounů výmluvně vypovídá počet 1 200 druhů, což znamená, že každý pátý savčí druh patří mezi letouny. Vyskytují se po celém světě s výjimkou polárních krajů. Rozmanitost letounů dokládají i příklady jejich nejmenšího zástupce netopýrka thajského (Craseonycteris thonglongyai), který váží jen pár gramů a má rozpětí křídel 15 cm, a největších druhů, ke kterým patří kaloň zlatotemenný (Acerodon jubatus) s hmotností 1,5 kg a rozpětím křídel 170 cm.

Let s menší námahou

Křídlo netopýrů a kaloňů pracuje úplně jinak než ptačí křídlo. Ptáci mohou propouštět vzduch mezi pery, která se za letu pohybují podobně jako lišty na okenní žaluzii. To letouni nedokážou, a proto si musí pomoct jinak. Zvládli to mistrně a mají dokonce efektivnější záběr křídla než ptáci. Při mávání křídly mění tvar jak kosti křídla, tak i jeho membrána. Je to důsledek vzájemného působení svalové síly a odporu, který křídlu klade okolní vzduch. Při záběru směrem dolů mají letouni křídlo natažené a jeho membrána se vydouvá. Netopýr nebo kaloň tak získává větší vztlak s menší námahou. Při zvedání je křídlo přitaženo těsněji k tělu, aby kladlo nejmenší odpor vzduchu a zvíře ušetřilo energii. 

Křídlo zajišťuje letounům i vysokou manévrovací schopnost. Více než dvě třetiny těchto létajících savců loví hmyz přímo ze vzduchu, a proto musí rychle a přesně měnit směr letu. Netopýr zvládne obrat o 180° v zatáčce o poloměru menším než je polovina rozpětí jeho křídel. 

Maratonci s tučnou stravou

Netopýři při lovu hmyzu létají celou noc. Podávají špičkový vytrvalecký výkon a přitom se cpou potravou bohatou na tuky a bílkoviny. Zdánlivou absurditu jejich počínání pochopíme, když si představíme, že maratónec s podobným jídelníčkem a metabolismem by během závodu bez úhony spořádal sedmnáct kilogramů steaků. 

Člověk čerpá energii pro práci svalů z cukrů a tuků uložených v těle. Spálené cukry jsme s to aspoň zčásti doplňovat, k čemuž sportovci používají nejrůznější energetické gely, tyčinky a nápoje. Více než čtvrtinu spotřebovaných cukrů ovšem tělu během vlastního výkonu vrátit nedokážou. Hlavní zásobárna cukrů v našem organismu má podobu molekul glykogenu. Pokud vytrvalci zásobu glykogenu ve svalech vyčerpají, hrozí jim kolaps. Doplňování vyčerpané zásoby tuků nemá během sportovního výkonu smysl. Naše tělo zpracovává tuky pomalu a ty by představovaly pro vyčerpaný organismus jen další zátěž. 

Tuky rovnou „do svalů“

Srovnejme si výkon maratonce s noční loveckou „šichtou“ netopýra, který létá prakticky nepřetržitě sedm až osm hodin. Každou noc musí vydanou energii doplnit, protože kolaps z vyčerpání by znamenal jeho konec. Jak zvládá zpracovat takový příval bílkovin a tuků a přeměnit jej za letu na energii?

Výzkum metabolismu panamských netopýrů říčních (Noctilio albiventris) odhalil, že netopýři doplňují energii neuvěřitelným metabolickým trikem. Nemění ulovený hmyz na vlastní tělesný tuk a glykogen, ale rovnou z něj vyrábějí energii. Na počátku nočního letu spaluje hladový netopýr celkem spořádaně glykogen a tuky z tělesných zásob. Už za tři čtvrti hodiny po první pořádné porci hmyzu, však „najede“ na energii pocházející přímo ze spolykané potravy. Průběžně tak doplňuje energii, kterou spálí létáním.

Zázrak netopýřího křídla

Křídlo letounů tvoří lehká tenká blána. Ta sice na první pohled vypadá holá, ale ve skutečnosti je porostlá srstí. Osrstění křídla se co do rozsahu a kvality mezi jednotlivými druhy dost liší. K nízké hmotnosti křídel letounů přispívají tenké, zploštělé kosti. Ty jsou slaběji mineralizované především u prstů a křídlo díky tomu získává na pružnosti. Čtyři z pěti prstů tvoří nedílnou součást křídla a slouží jako „nosná konstrukce“. Jen palce obou předních končetin zůstaly letounům volné.

TIP: Nepoznaní géniové nočního letu: Fakta a mýty o netopýrech

Kůže křídla je pokračováním kůže, která kryje tělo. Mezi jejími dvěma listy prorůstají cévy i svaly. Cévy křídlo vyživují, svaly slouží k jemným korekcím při jeho ovládání. Kůže křídla je vybavená buňkami registrujícími tlak a tah, a tak křídlo představuje velký hmatový orgán. Tyto buňky vnímají napětí křídla, jeho polohu i zatížení a mohou na tyto informace reagovat.